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碳化钨粉末种类对涂层耐磨性能的影响

粉末种类对涂层耐磨性能的影响
  表 2为四种典型WC-Co粉末采用Jet-Kote喷枪制备的涂层的磨损试验结果。粉末的结构对涂层的结构影响显著,1-型粉末喷涂后,WC分解严重,涂层中存在着大量的金属W,4-型粉末在沉积涂层时,由于包覆层熔化而芯部WC仍为固态,发生熔融相的优先沉积与芯部WC颗粒反弹的现象,涂层主要由Co-W-C合金构成,基于沉积过程的快速冷却特征,该合金以非晶结构存在于喷态涂层中。

碳化钨粉末


  与3-型聚合粉末相比,由金属Co将细小WC致密地粘结在一起的2-型粉末,WC在喷涂过程中更有限。为此,涂层的耐磨粒磨损性能最优。另一方面,对于WC非常容易分解的1-型粉末,通过采用加热强度低的火焰等合适的工艺条件可将WC的分解程度限制在W 2 C的范围内,可以大幅度提高涂层的耐磨损性能。
  HVOF WC-Co涂层磨损特征的理论与实验表明,涂层的耐磨粒磨损性能与WC颗粒相对大小的平方根呈反比,与其含量呈正比。因此,需要选择WC颗粒细小的粉末。

表 3典型粉末制备的HVOF涂层结构特点及其磨损量比较
粉末类型              1- 型              2 - 型                3- 型           4- 型  
制造方法         烧结 -   粉碎      烧结 - 粉碎       聚合制粉       包覆型
公称成分        WC-12Co         WC-12Co       WC-17Co       WC-18Co
粉末结构特点    粉末致密, WC 颗粒细小分布均匀, 分布均匀,粘结 在粗大的 WC均匀,粘结相 为 Co 3 W 3 C 复合碳化物    粉末致密,WC颗粒细小分布均匀,粘结相为 Co    粉末疏松,WC颗粒细小分布均匀,粘结相为 Co    Co均匀包覆在粗大的WC表面

涂层结构特点    涂层致密,大部分WC分解为W    涂层致密,WC 分解非常有限    涂层致密,WC 分解有限    致密的CO-W -C 非晶合金 为主成分,存在有限的WC
磨损量( mg )    14               6                         10                19

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